LeetCode每日一题(2023/3/24)


1032. 字符流

设计一个算法:接收一个字符流,并检查这些字符的后缀是否是字符串数组 words 中的一个字符串。
例如,words = ["abc", "xyz"] 且字符流中逐个依次加入 4 个字符 'a'、'x'、'y' 和 'z' ,你所设计的算法应当可以检测到 "axyz" 的后缀 "xyz" 与 words 中的字符串 "xyz" 匹配。
按下述要求实现 StreamChecker 类:
StreamChecker(String[] words) :构造函数,用字符串数组 words 初始化数据结构。
boolean query(char letter):从字符流中接收一个新字符,如果字符流中的任一非空后缀能匹配 words 中的某一字符串,返回 true ;否则,返回 false。
 
示例:

输入:
["StreamChecker", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query"]
[[["cd", "f", "kl"]], ["a"], ["b"], ["c"], ["d"], ["e"], ["f"], ["g"], ["h"], ["i"], ["j"], ["k"], ["l"]]
输出:
[null, false, false, false, true, false, true, false, false, false, false, false, true]

解释:
StreamChecker streamChecker = new StreamChecker(["cd", "f", "kl"]);
streamChecker.query("a"); // 返回 False
streamChecker.query("b"); // 返回 False
streamChecker.query("c"); // 返回n False
streamChecker.query("d"); // 返回 True ,因为 'cd' 在 words 中
streamChecker.query("e"); // 返回 False
streamChecker.query("f"); // 返回 True ,因为 'f' 在 words 中
streamChecker.query("g"); // 返回 False
streamChecker.query("h"); // 返回 False
streamChecker.query("i"); // 返回 False
streamChecker.query("j"); // 返回 False
streamChecker.query("k"); // 返回 False
streamChecker.query("l"); // 返回 True ,因为 'kl' 在 words 中
 
提示:
1 <= words.length <= 2000
1 <= words[i].length <= 200
words[i] 由小写英文字母组成
letter 是一个小写英文字母
最多调用查询 4 * 10^4 次

解答:根据初始化时的字符串数组 words 构建前缀树,前缀树的每个节点包含两个属性:children:指向 26 个字母的指针数组,用于存储当前节点的子节点。is_end:标记当前节点是否为某个字符串的结尾。
在构造函数中,我们遍历字符串数组 words,对于每个字符串 w,我们将其反转后,逐个字符插入到前缀树中,插入结束后,将当前节点的 is_end 标记为 true。在 query 函数中,我们将当前字符 c 加入到字符流中,然后从后往前遍历字符流,对于每个字符 c,我们在前缀树中查找是否存在以 c 为结尾的字符串,如果存在,返回 true,否则返回 false。注意到 words 中的字符串长度不超过 200,因此查询时最多只需要遍历 200 个字符。

class Trie {
    Trie[] children = new Trie[26];
    boolean isEnd = false;
    
    public void insert(String w) {
        Trie node = this;
        for (int i = w.length() - 1; i >= 0; --i) {
            int idx = w.charAt(i) - 'a';
            if (node.children[idx] == null) {
                node.children[idx] = new Trie();
            }
            node = node.children[idx];
        }
        node.isEnd = true;
    }

    public boolean query(StringBuilder s) {
        Trie node = this;
        for (int i = s.length() - 1, j = 0; i >= 0 && j < 201; --i, ++j) {
            int idx = s.charAt(i) - 'a';
            if (node.children[idx] == null) {
                return false;
            }
            node = node.children[idx];
            if (node.isEnd) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

class StreamChecker {
    private StringBuilder sb = new StringBuilder();
    private Trie trie = new Trie();

    public StreamChecker(String[] words) {
        for (String w : words) {
            trie.insert(w);
        }
    }

    public boolean query(char letter) {
        sb.append(letter);
        return trie.query(sb);
    }
}

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